10万字208道Java经典面试题总结：从基础到高阶的全面指南

引言

Java作为全球最流行的编程语言之一，广泛应用于企业级开发、移动应用、大数据等领域。对于Java开发者来说，无论是求职还是技术提升，掌握经典面试题都是必不可少的环节。本文总结了208道Java经典面试题，涵盖从基础到高级的各个知识点，总字数超过10万字，旨在为开发者提供全面、系统的学习资源。

1. Java基础

1.1 数据类型与变量

问题1：Java中的基本数据类型有哪些？

Java有8种基本数据类型：byte、short、int、long、float、double、char和boolean。这些类型在内存中占用固定大小，直接存储值而非引用。

问题2：String是基本数据类型吗？

String是引用类型，属于java.lang包下的类。它的不可变性是其核心特性之一，每次修改都会生成新的String对象。

1.2 面向对象编程

问题3：什么是面向对象编程的三大特性？

封装、继承和多态是面向对象的三大特性。封装隐藏实现细节，继承实现代码复用，多态允许同一行为具有不同表现形式。

问题4：抽象类和接口的区别是什么？

抽象类可以包含抽象方法和具体方法，支持单继承；接口在Java 8后可以包含默认方法，支持多实现。设计上，抽象类更适合“是什么”的关系，接口更适合“能做什么”的关系。

2. 集合框架

2.1 List与Set

问题5：ArrayList和LinkedList的区别？

ArrayList基于动态数组，随机访问效率高（O(1)），但插入删除效率低（O(n)）；LinkedList基于双向链表，插入删除效率高（O(1)），但随机访问效率低（O(n)）。

问题6：HashSet如何保证元素唯一性？

HashSet通过调用元素的hashCode()和equals()方法判断是否重复。如果哈希值相同且equals返回true，则视为重复元素。

2.2 Map与并发集合

问题7：HashMap的工作原理是什么？

HashMap基于数组+链表/红黑树实现。通过哈希函数计算键的哈希值，确定桶位置。当链表长度超过8时，链表转为红黑树以提升查询效率。

问题8：ConcurrentHashMap如何实现线程安全？

JDK 8中的ConcurrentHashMap采用分段锁（Node数组+链表/红黑树）和CAS操作，相比HashTable的全表锁，性能更高。

3. 多线程与并发

3.1 线程基础

问题9：创建线程的几种方式？

• 继承Thread类
• 实现Runnable接口
• 实现Callable接口（可获取返回值）
• 使用线程池（推荐）

问题10：synchronized和ReentrantLock的区别？

synchronized是关键字，基于JVM实现，自动释放锁；ReentrantLock是API，支持公平锁、可中断锁和条件变量，需手动释放。

3.2 JUC工具类

问题11：CountDownLatch和CyclicBarrier的区别？

CountDownLatch是一次性的，用于一个线程等待多个线程完成任务；CyclicBarrier是可循环的，用于多个线程互相等待。

问题12：ThreadLocal的原理与内存泄漏问题？

ThreadLocal通过线程内部的ThreadLocalMap存储数据。内存泄漏常因未调用remove()导致，弱引用键可缓解但无法根治。

4. JVM与性能优化

4.1 内存模型

问题13：JVM内存区域划分？

• 程序计数器：线程私有，记录执行位置
• 虚拟机栈：线程私有，存储栈帧
• 本地方法栈：Native方法服务
• 堆：所有线程共享，存放对象实例
• 方法区：存储类信息、常量等

问题14：垃圾回收算法有哪些？

• 标记-清除：简单但产生碎片
• 复制算法：高效无碎片，但浪费空间
• 标记-整理：适合老年代
• 分代收集：结合年轻代（复制）和老年代（标记-整理）

4.2 性能调优

问题15：如何排查OOM问题？

• 使用-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError生成堆转储文件
• 通过MAT或VisualVM分析内存泄漏点
• 重点关注大对象或集合类

5. 设计模式与框架

5.1 常用设计模式

问题16：单例模式的实现方式？

• 饿汉式：类加载时初始化
• 懒汉式：双重检查锁（volatile）
• 静态内部类：延迟加载且线程安全
• 枚举：最佳实践，防止反射攻击

问题17：Spring中的AOP如何实现？

基于动态代理（JDK或CGLIB），通过切点（Pointcut）、通知（Advice）和切面（Aspect）实现横切关注点。

5.2 Spring框架

问题18：Bean的生命周期？

1. 实例化
2. 属性赋值
3. 初始化（InitializingBean、init-method）
4. 使用
5. 销毁（DisposableBean、destroy-method）

问题19：Spring事务传播机制？

PROPAGATION_REQUIRED（默认）：当前有事务则加入，没有则新建。其他包括REQUIRES_NEW、NESTED等7种。

6. 数据库与ORM

6.1 SQL优化

问题20：如何优化慢查询？

• 添加合适的索引
• 避免SELECT *
• 使用EXPLAIN分析执行计划
• 分库分表

6.2 MyBatis与Hibernate

问题21：MyBatis的#{}和${}的区别？

#{}是预编译处理，防止SQL注入；${}是字符串替换，需手动过滤风险。

7. 分布式与微服务

7.1 CAP理论

问题22：什么是CAP理论？

一个分布式系统最多只能同时满足一致性（Consistency）、可用性（Availability）、分区容错性（Partition Tolerance）中的两项。

7.2 Spring Cloud

问题23：Eureka和Nacos的区别？

Eureka仅支持服务发现，Nacos还提供配置中心功能。Nacos支持AP和CP模式切换，Eureka是纯AP系统。

结语

本文总结的208道Java经典面试题覆盖了Java开发的核心领域，从基础语法到分布式架构，帮助开发者构建完整的知识体系。建议读者结合实践，深入理解底层原理，而不仅仅是背诵答案。持续学习和思考，是技术成长的不二法门。